化工原理—传热复习题及答案
化工原理传热部分模拟试题及答案

化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数,而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是傅立叶定厂。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻小(大、小)一侧的:•值。
间壁换热器管壁温度t w接近于:値大(大、小)一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈大(大、小),其两侧的温差愈大(大、小)。
(3) 由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻愈小_,其两侧的温差愈小。
(4) 在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在滞离层内(或热边界层内) ________ ,减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。
(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构;翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积,增强流体的湍动程度以提高传热系数。
⑹厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b i>b2>b3,导热系数在稳定传热过程中,各层的热阻R > R 2 > R 3,各层导热速率Q = Q 2 = Q 3。
(7) 物体辐射能力的大小与黑度成正比,还与温度的四次方成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。
(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。
实际操作应控制在泡核沸腾。
在这一阶段内,传热系数随着温度差的增加而增加。
(10) 传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。
热传导的基本定律是一傅立叶定律-a其表达式为___dQ= - ds 一 ___。
cn(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的1.74 倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 3.48倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(12) 导热系数的单位为W/ ( m「C) _____ ,对流传热系数的单位为W/ ( m「C) ,总传热系数的单位为w/ ( m・C)___________ 。
传热学复习题及参考答案

传热学复习题及参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、( )用于表示油品的物理性质和热力学性质。
A、粘度B、密度C、特性因数正确答案:C2、化工生产中在一定温度下的有腐蚀性液体的输送中,主要用不锈钢管、( )管等。
A、石墨B、玻璃C、塑料D、碳钢正确答案:C3、蛇管式换热器的优点是( )。
A、传热膜系数大B、平均传热温度差大C、传热速率大D、传热速率变化不大正确答案:A4、离心清水泵的叶轮型式应该为( )。
A、开式B、闭式C、半开式正确答案:B5、为防止反应釜中的物料被氧化,可采用以下措施( )A、将反应釜的物料装满B、向反应釜通空气C、向反应釜通N2气或水蒸汽D、对反应釜抽真空正确答案:C6、利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。
要求热流体的温度Tl、T2及流量W1不变。
今因冷却水进口温度tl增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量W2,其结果( )A、Q增大,△tm下降B、Q不变,△tm下降,K增大C、Q不变,K增大,△tm不确定D、K增大,△tm不变正确答案:B7、下列不属于乙烯装置生产特点的是( )A、高温高压、低温低压B、连续性不强C、易燃、易爆、有毒、有害D、生产过程复杂,工艺条件多变正确答案:B8、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚四氟乙烯D、聚酰胺-6正确答案:C9、当化学反应的热效应较小,反应过程对温度要求较宽,反应过程要求单程转化率较低时,可采用( )反应器A、自热式固定床反应器B、换热式固定床反应器C、单段绝热式固定床反应器D、多段绝热式固定床反应器正确答案:C10、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用( )以强化传热效果A、波纹板B、折流挡板C、隔板D、翅片板正确答案:B11、多级离心泵比单级离心泵( )A、扬程低B、扬程高C、流量小D、流量大正确答案:B12、阻聚剂的作用过程是( )A、分散B、吸附C、吸收D、分离正确答案:A13、两种流体的对流传热膜系数分别为αl和α2,当α1《α2时,欲提高传热系数,关键在于提高( )的值才有明显的效果A、α2B、αlC、αl和α2D、与两者无关正确答案:B14、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏入排出管B、减少高压液体漏回泵的吸入口C、减少高压液体漏出泵外D、减少高压液体漏回吸入管正确答案:C15、某化学反应温度每升高10℃反应速度增加3倍,当温度升高40℃时,反应速度共增( )A、27B、12C、81正确答案:C16、安装在管路中的阀门( )A、不必考虑流体方向B、不必考虑维修时的方便C、需考虑流体方向D、不必考虑操作时的方便正确答案:C17、化工生产操作不包括( )。
化工原理 第三章传热习题答案

第三章 传热习题一、 填空题1.三层圆筒壁热传导过程中,最外层的导热系数小于第二层的导热系数,两层厚度相同。
在其他条件不变时,若将第二层和第三层的材料互换,则导热量变( ),第二层与第三层的界面温度变( )。
答:变小,变小。
2.在垂直冷凝器中,蒸汽在管内冷凝,若降低冷却水的温度,冷却水的流量不变,则冷凝传热系数( ),冷凝传热量( )。
答:减小,增加。
冷凝传热系数与温差的-1/4次方成正比,故温差增加,冷凝传热系数减小; 冷凝传热量与温差的3/4次方成正比,故温差增加,冷凝传热量增加。
3.在管壳式换热器中,热流体与冷流体进行换热,若将壳程由单程该为双程,则传热温度差( )。
答:下降4.在高温炉外设置隔热档板,挡板材料的黑度越低,则热损失越( )。
答:越小5.黑体的表面温度提高一倍,则黑体的辐射能力提高( )倍。
答:156.沸腾传热设备壁面越粗糙,汽化核心越( ),沸腾传热系数α越( )。
答:多,大7.苯在内径为20mm 的圆形直管中作湍流流动,对流传热系数为1270W/(m 2.℃)。
如果流量和物性不变,改用内径为30mm 的圆管,其对流传热系数变为( )W/(m 2.℃)。
答:612α=0.023nr P d8.0Re λ=0.023d λn S d W d Pr 4/8.02⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡μρρα∝8.0)21(1⨯-+-d =8.1-dαα'=8.12030-⎪⎭⎫⎝⎛=0.482α'=0.482α=0.482⨯1270=612W/(2m ·℃)8.某液体在一直管内(忽略进口段的影响)稳定强制湍流流动,该管内径为20mm ,测得其对流传热系数为α,现将管内径改为27mm ,并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。
⑴若液体的流速保持不变,管内对流传热系数为原传热系数的0.9417倍;⑵若液体的质量流量保持不变,管内对流传热系数为原传热系数的0.5826倍; 知: mm m d 20020.0== mm d 27=求: 12αα解:(1) 由 12u u =,np c du d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=λμμρλα8.0023.0 得 9417.020*******.08.0122118.0128.0212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d d d d d d d d αα(2) 由 12W W =,uA V W ρρ==得 1122A u A u =,22112⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d u u所以()()8.02218.012218.011222118.01128.02212⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅==d dd d d d u d u d d d d u d d u d αα5826.027208.18.1216.1218.01221=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=d d d d d d d d9.在一内钢管为φ180⨯10mm 的套管换热器中,将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100︒C 冷却到60︒C ,其平均比热为2380J/(kg ⋅K)。
化工原理传热复习讲解

n' n
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u '0.8 d
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Α‘=2200 W/(m2·K)
(3)换热面积为原来5倍,换热管尺寸不变,换热管根数应为原来5倍,流通截面积 为原来5倍,流速只有原来的1/5,雷诺数也只有原来1/5为2000,层流,此时传热系 数计算公式发生了变化,计算结果为传热系数只有原来的1/10。
查得 46 10 28℃ 时
2
Q ms1r ms1c p146 10 29.3 2.89 32.19kW
c p1 0.963kJ / (kg K)
为求A1、A2就应求出两段交界处冷却水温度
ms2c p2 32 5 Q
t 32 Q1 32 29.3 7.45℃
作业题
化工原理
24、单程列管换热器,内有37根25mm2.5mm、 长3m的换热管。今拟采用此换热器冷凝并冷却 CS2饱和蒸汽,自饱和温度46 oC冷却到10 oC , CS2在壳程冷凝,其流量为300kg/h, 冷凝潜热 为351.6kJ/kg。冷却水在管程流动,进口温度为 5 oC ,出口温度为32 oC ,与CS2冷凝液逆流流 动。已知CS2冷凝段和冷却段的总传热系数分 别为K1=291,K2=174。问此换热器是否适用? (传热面积A及总传热系数均以外表面积计)
传热面积增加5倍,传热系数(该换热器取决于管程)减小为1/10,新换热器不 仅不能使水的出口温度提高,反而会使其降低。
化工原理总复习题和答案

化工原理总复习题和答案1. 化工原理中,流体流动的连续性方程是什么?答:流体流动的连续性方程为 \(\frac{A_1 V_1}{\rho_1} =\frac{A_2 V_2}{\rho_2}\),其中 \(A_1\) 和 \(A_2\) 分别是流体在两个不同截面的横截面积,\(V_1\) 和 \(V_2\) 是流体在这两个截面的速度,\(\rho_1\) 和 \(\rho_2\) 是流体在这两个截面的密度。
2. 什么是伯努利方程,它在化工原理中有哪些应用?答:伯努利方程是描述流体流动中能量守恒的方程,表达式为 \(P +\frac{1}{2}\rho V^2 + \rho g h = \text{常数}\),其中 \(P\) 是流体的压力,\(\rho\) 是流体的密度,\(V\) 是流体的速度,\(g\)是重力加速度,\(h\) 是流体相对于参考点的高度。
伯努利方程在化工原理中用于分析流体流动的能量转换,如泵和压缩机的设计、流体输送系统的能量损失计算等。
3. 请解释化工过程中的传热过程,并给出热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
答:化工过程中的传热是指热量从一个物体或流体传递到另一个物体或流体的过程。
热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程,其基本原理是傅里叶定律,即 \(q = -k \frac{dT}{dx}\),其中\(q\) 是热流密度,\(k\) 是材料的热导率,\(\frac{dT}{dx}\) 是温度梯度。
对流是流体中热量通过流体运动传递的过程,其基本原理是流体的动量和能量的传递。
辐射是热量通过电磁波传递的过程,其基本原理是斯特藩-玻尔兹曼定律,即 \(E = \sigma T^4\),其中\(E\) 是辐射功率,\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数,\(T\) 是绝对温度。
4. 描述化工原理中的质量传递过程,并解释扩散和对流传质两种方式。
答:化工原理中的质量传递是指不同组分在空间上的分布不均匀时,由于浓度梯度引起的物质从一个区域向另一个区域的移动。
化工原理习题4传热复习资料

2-1-2 某工业炉壁由下列三层依次组成(如图所示),耐火砖的导热系数λ1 =1.05 W/(m·℃),厚度为0.23m ,绝热层导热系数λ2=0.144 W/(m·℃);红砖导热系数λ3=0.94 W/(m.℃),厚度为0.23 m 。
已知耐火砖内侧温度t 1 =1300℃,红砖处侧温度为50℃,单位面积的热损失为607 W/㎡。
试求:①绝热层的厚度;②耐火砖与绝热层接触处温度。
【答:δ2=0.23m,t 2=1167℃】所以t 2=1167℃所以t 3=198.5℃所以2-1-14 在一套管换热器中,内管为ф57×3.5的钢管,流量为2500㎏/h,平均比热容为2.0kJ/(㎏·℃)的热液体在内管中从90℃冷却为50℃,环隙中冷水从20℃被加热至40℃,已知总传热系数为200 W/(m 2·℃),试求:①冷却水用量,㎏/h;②并流流动时的平均温度差及所需的套管长度,m ; ③逆流流=50.5动时平均温度差及所需的套管长度m 。
【答:① Wc=2396㎏/h; ②△tm 并=30.8℃,l并=50.5 m ;△tm 逆=39.2℃, l逆=39.6 m 】 (1)所以冷流体的流量Ws=0.655kg/s=2396kg/h (2)(3)2/607m W t A Q =⋅∆=δλ221121/60723.005.1)1300()(m W t t t A Q =⨯-=⋅-=δλ233343/60723.094.0)50()(m W t t t A Q =⨯-=⋅-=δλ222232/607144.0)5.1981167()(mW t t A Q =⨯-=⋅-=δδλm23.02=δSJ C Q /1056.5)5090(200036002500T W 4S ⨯=-⨯⨯=∆⋅⋅=热流体热流体SJ t C Q /1056.5)2040(4174W W 4S S ⨯=-⨯⨯=∆⋅⋅=冷流体冷流体冷流体8.3010ln 1070=-=∆m t 2402.98.302001056.5m t K Q A m =⨯⨯=∆=m d A l 4.50057.014.302.9=⨯==π2.393050ln 3050=-=∆m t 2409.72.392001056.5m t K Q A m =⨯⨯=∆=m d A l 6.39057.014.309.7=⨯==π2-1-18 某厂似用100℃的饱和水蒸气将常压空气从20℃加热至80℃,空气流量为8000㎏/h。
化工原理换热习题答案
化工原理换热习题答案化工原理换热习题答案换热是化工过程中非常重要的一环,通过换热可以实现能量的传递和转化。
在实际的工程应用中,我们常常会遇到一些与换热相关的习题。
本文将为大家提供一些常见的换热习题答案,希望能够帮助读者更好地理解和应用换热原理。
一、传热方式的选择1. 问题描述:在某个化工过程中,需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。
根据实际的工艺要求,我们需要选择一种合适的传热方式。
请问,在以下几种传热方式中,应该选择哪一种?(1) 对流传热(2) 辐射传热(3) 导热传热答案解析:根据问题描述,我们需要将高温的流体A与低温的流体B进行换热。
在这种情况下,我们通常会选择对流传热。
对流传热是通过流体的运动来实现能量的传递,可以快速有效地完成换热过程。
辐射传热主要依靠物体表面的热辐射来传递能量,适用于高温物体的换热。
导热传热则是通过物体内部的热传导来实现能量的传递,适用于固体材料的换热。
在这个问题中,由于我们需要将两种流体进行换热,因此对流传热是最合适的选择。
二、换热器的热效率计算2. 问题描述:某个换热器的进口温度为150℃,出口温度为70℃,冷却介质的进口温度为20℃,出口温度为40℃。
请问该换热器的热效率是多少?答案解析:热效率是指换热器中传递的热量与输入的热量之比。
根据题目中的信息,我们可以计算出热量的传递量和输入量。
热量的传递量可以通过计算两种流体的热量差来获得,即:热量的传递量 = 热量的输入量 - 热量的输出量热量的输入量 = 进口流体A的热量 - 出口流体A的热量热量的输出量 = 进口流体B的热量 - 出口流体B的热量进口流体A的热量 = 流体A的质量流量× 流体A的比热容× (进口温度 - 出口温度)进口流体B的热量 = 流体B的质量流量× 流体B的比热容× (进口温度 - 出口温度)根据以上公式,我们可以计算出热量的传递量和输入量。
然后,将热量的传递量除以热量的输入量,即可得到换热器的热效率。
化工原理答案传热
第四章 传热热传导【4-1】有一加热器,为了减少热损失,在加热器的平壁外表面,包一层热导率为0.16W/(m·℃)、厚度为300mm 的绝热材料。
已测得绝热层外表面温度为30℃,另测得距加热器平壁外表面250mm 处的温度为75℃,如习题4-1附图所示。
试求加热器平壁外表面温度。
解 2375℃, 30℃t t ==计算加热器平壁外表面温度1t ,./()W m λ=⋅016℃ (1757530025005016016)t --= ..145025********t =⨯+=℃ 【4-2】有一冷藏室,其保冷壁是由30mm 厚的软木做成的。
软木的热导率λ=0.043 W/(m·℃)。
若外表面温度为28℃,内表面温度为3℃,试计算单位表面积的冷量损失。
解 已知.(),.123℃, 28℃, =0043/℃ 003t t W m b m λ==⋅=,则单位表面积的冷量损失为【4-3】用平板法测定材料的热导率,平板状材料的一侧用电热器加热,另一侧用冷水冷却,同时在板的两侧均用热电偶测量其表面温度。
若所测固体的表面积为0.02m 2,材料的厚度为0.02m 。
现测得电流表的读数为2.8A ,伏特计的读数为140V ,两侧温度分别为280℃和100℃,试计算该材料的热导率。
解 根据已知做图热传导的热量 .28140392Q I V W =⋅=⨯=.().()12392002002280100Qb A t t λ⨯==-- 【4-4】燃烧炉的平壁由下列三层材料构成:耐火砖层,热导率λ=1.05W/(m·℃),厚度230b mm =;绝热砖层,热导率λ=0.151W/(m·℃);普通砖层,热导率λ=0.93W/(m·℃)。
耐火砖层内侧壁面温度为1000℃,绝热砖的耐热温度为940℃,普通砖的耐热温度为130℃。
(1) 根据砖的耐热温度确定砖与砖接触面的温度,然后计算绝热砖层厚度。
化工原理传热习题及答案-推荐下载
____________________。
***答案*** A 泛指传热面, 与 K 相对应
16.(3 分)两流体进行传热,冷流体从 10℃升到 30℃,热流体从 80℃降到 60℃,当它们逆
流流动时, 平均传热温差△tm=____________,当并流时,△tm=_________。
***答案*** 50℃ 47.2℃
的关系为_________.当间壁管规格为 φ108×4mm,导热系数为 45(w. m.K)时,管内外两
侧给热系数分别为 8000 (w.m.K)和 1200(w.m.K)时,总传热系数 K__________.
***答案*** 1/K=1/α+bd/λd+1d/αd; 946(w.m.K)
18.(3 分)一列管换热器,列管规格为 φ38×3,
管长 4m,管数 127 根,则外表面积
F=_________________, 而以内表面积计的传热面积 F______________。
***答案*** F1=127×4π×0.038=60.6m
F2=127×4π×0.032=51.1m 19.(2 分)当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时,若仅将其流速提高 1 倍,则
***答案*** 91mm
4.(6 分)某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为
___________________.当管内水的流速为 0.5m.s时,计算得到管壁对水的传热系数
α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为 0.8m.s时,此
***答案*** α 一侧的换热壁面
15.(2 分)在两流体通过圆筒间壁换热过程中,计算式 Q=K.A.△t 中,A 表示为
传热学复习题及其答案经典总结
传热学复习题及其答案经典总结传热学复习题及其答案(Ⅰ部分)一、概念题1、试分析室内暖气片的散热过程,各个环节有哪些热量传递方式?以暖气片管内走热水为例。
答:有以下换热环节及传热方式:(1)由热水到暖气片管道内壁,热传递方式为强制对流换热;(2)由暖气片管道内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)由暖气片管道外壁到室内空气,热传递方式有自然对流换热和辐射换热。
2、试分析冬季建筑室内空气与室外空气通过墙壁的换热过程,各个环节有哪些热量传递方式?答:有以下换热环节及传热方式:(1)室内空气到墙体内壁,热传递方式为自然对流换热和辐射换热;(2)墙的内壁到外壁,热传递方式为固体导热;(3)墙的外壁到室外空气,热传递方式有对流换热和辐射换热。
3、何谓非稳态导热的正规阶段?写出其主要特点。
答:物体在加热或冷却过程中,物体内各处温度随时间的变化率具有一定的规律,物体初始温度分布的影响逐渐消失,这个阶段称为非稳态导热的正规阶段。
4、分别写出Nu、Re、Pr、Bi数的表达式,并说明其物理意义。
答:(1)努塞尔(Nusselt)数,它表示表面上无量纲温度梯度的大小。
(2)雷诺(Reynolds)数,它表示惯性力和粘性力的相对大小。
(3)普朗特数,它表示动量扩散厚度和能量扩散厚度的相对大小。
(4)毕渥数,它表示导热体内部热阻与外部热阻的相对大小。
5、竖壁倾斜后其凝结换热表面传热系数是增加还是减小?为什么?。
答:竖壁倾斜后,使液膜顺壁面流动的力不再是重力而是重力的一部分,液膜流动变慢,从而热阻增加,表面传热系数减小。
另外,从表面传热系数公式知,公式中的亦要换成,从而h减小。
6、按照导热机理,水的气、液、固三种状态中那种状态的导热系数最大?答:根据导热机理可知,固体导热系数大于液体导热系数;液体导热系数大于气体导热系数。
所以水的气、液、固三种状态的导热系数依次增大。
7、热扩散系数是表征什么的物理量?它与导热系数的区别是什么?答:热扩散率,与导热系数一样都是物性参数,它是表征物体传递温度的能力大小,亦称为导温系数,热扩散率取决于导热系数和的综合影响;而导热系数是反映物体的导热能力大小的物性参数。
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化工原理—传热复习题及答案
化工原理—传热复习题及答案
一、选择题
1、关于传热系数K,下述说法中错误的是()
A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值;
B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异;
C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;
D、要提高K值,应从降低最大热阻着手;
C
2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。
A、高压流体;
B、蒸汽;
C、易结垢的流体;
D、腐蚀性流体;
E、粘度大的流体;
F、被冷却的流体;
A、C、D;
B、E、F
3、影响对流传热系数的因素有()。
A、产生对流的原因;
B、流体的流动状况;
C、流体的物性;
D、流体有无相变;
E、壁面的几何因素;
A、B、C、D、E
4、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()。
A、②>④>③>①;
B、③>④>②>①;
C、③>②>①>④;
D、②>③>④>①;
冷流体热流体
①水气体
②水沸腾水蒸气冷凝
③水水
④水轻油
D
5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。
A、③>④>①>②;
B、④>③>②>①;
C、③>④>②>①;
D、③>②>④>①;
①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a;
③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a;
C
6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。
A、管避热阻;
B、污垢热阻;
C、管内对流传热热阻;
D、管外对流传热热阻;
B
7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。
A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过;
B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围;
C、热射线和可见光一样,都服从折射定律;
D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变;
8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90?C,出口温度为50?C,冷水进口温度为15?C,出口温度为53?C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的()。
A、5%;
B、6%;
C、7%;
D、8%;
A
9、某套管换热器由?108×4mm和?55×2.5mm钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为()mm。
A、53;
B、45;
C、50;
D、58;
B
10、对在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中()在工程上是可行的:
A、提高空气流速;
B、提高蒸汽流速;
C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;
D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液
A
11、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的,错误的是()
A、通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值;
B、系统中任一点的温度维持恒定;
C、总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和;
D、系统中任一传热面上的热通量在过程中不变;
12、在常压水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为()
A、20℃;
B、100℃;
C、60℃;
D、49.7℃。
B
13、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()
A、表面光滑,颜色较浅;
B、表面粗糙,颜色较深;
C、表面粗糙,颜色较浅;
D、表面光滑,颜色较深。
A
二、填空题
1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递,也就是将边界层的和边界层外的合并考虑,并命名为给热。
答案:热传导;对流传热
2、给热是以和的差作为传热推动力来考虑问题的。
答案:流体的平均温度;壁面温度
3、流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时,其对流传热系数比用普通准数关联式计算的结果要。
答案:大
4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而,随其温度的升高而。
答案:增大;减小
5、在工程计算中,对两侧温度分别为t1,t2的固体,通常采用平均导热系数进行热传导计算。
平均导热系数的两种表示方法是或。
答案;;
6.对流传热的热阻主要集中在,因此,
是强化对流传热的重要途径。
答案:滞流内层;减薄湍流内层的厚度
7、在λ、μ、ρ、cp这4个物性参数中,若值大,对流传热系数就增大;若值大,对流传热系数就减小。
答案:λ、ρ、cp;μ
8、流体在圆形直管内作强制湍流流动,若传热推动力增大1倍,则对流传热速率增大倍。
答案:1
9、由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温度差称为。
这时单位时间、单位面积所传递的热量称为。
答案:临界温度差;临界热负荷
10、工业上常见的载热体加热剂有、、热水、联苯混合物,熔盐(KNO353%,NaNO240%,NaNO37%)等。
答案:饱和蒸汽;烟道气
11、工业上常见的载热体冷却剂有冷水、、等。
答案:空气;冷冻盐水
12、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于
的缘故。
答案:传热管表面有污垢积存
13、根据冷热流体的接触情况,两种流体实现热交换的形式有、混合式换热和三种。
答案:间壁式换热、蓄热式换热
三、计算题
1、某燃烧炉的平壁由耐火砖、绝热砖和普通砖三种砌成,它们的导热系数分别为(m·℃),W/(m·℃)和W/(m·℃),耐火砖和绝热转厚度都是0.5m,普通砖厚度为0.25m。
已知炉内壁温为1000℃,外壁温度为55℃,设各层砖间接触良好,求每平方米炉壁散热速率。
2、在外径100mm的蒸汽管道外包绝热层。
绝热层的导热系数为W/(m·℃),已知蒸汽管外壁150℃,要求绝热层外壁温度在50℃以下,
且每米管长的热损失不应超过150W/m,试求绝热层厚度。
3、Φ38×2.5mm的钢管用作蒸汽管。
为了减少热损失,在管外
保温。
第一层是50mm厚的氧化锌粉,其平均导热系数为W/(m·℃);第二层是10mm厚的石棉层,其平均导热系数为W/(m·℃)。
若管内壁温度为180℃,石棉层外表面温度为35℃,试求每米管长的热损失及两保温层界面处的温度?
4、有一外径为150mm的钢管,为减少热损失,今在管外包以两层绝热层。
已知两种绝热材料导热系数之比λ2/λ1=2,两层绝热层厚度相等皆为30mm。
试问应把哪一种材料包在里层时管壁热损失小。
设两种情况下两绝热层的总温差不变。
5、为保证原油管道的输送,在管外设置蒸汽夹。
对一段管路来说,设原油的给热系数为420W/(m·℃),水蒸气冷凝给热系数为104W/(m·℃)。
管子规格为φ35×2mm钢管。
试分别计算Ki 和K0,并计算各项热阻占总热阻的分率。
6、一套管换热器,用热柴油加热原油,热柴油与原油进口温度分别为155℃和20℃。
已知逆流操作时,柴油出口温度50℃,原油出口60℃,若采用并流操作,两种油的流量、物性数据、初温和传热系数皆与逆流时相同,试问并流时柴油可冷却到多少温度?
7、一套管换热器,冷、热流体的进口温度分别为55℃和115℃。
并流操作时,冷、热流体的出口温度分别为75℃和95℃。
试问逆流操作时,冷、热流体的出口温度分别为多少?假定流体物性数据与传热系数均为常量。
8、某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚
度均为100mm,其导热系数分别为(m·℃)及(m·℃)。
待操作稳定后,测得炉膛的内表面温度为700℃,外表面温度为130℃。
为了减少燃烧炉的热损失,在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为(m·℃)的保温材料。
操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃,外表面温度为90℃。
设两层砖的导热系数不变,试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几?。